通过回归性探测量子行走中测量诱导效应

对量子粒子的测量不可避免地影响其状态，因为系统原本的幺正演化被非幺正投影操作打断。为了使用量子模拟器探测态动力学中的测量诱导效应，挑战在于对系统的小子空间实现受控测量，并从互补子空间继续演化。光子量子行走因对所有相关参数的高度控制而成为通用量子演化的强大平台。然而，此类平台上的测量诱导动力学尚未实现。在此，我们基于时间复用实现了离散时间量子行走中的受控测量。这是通过增加光信号的决定性外耦合以包含限定于特定位置的测量，从而将行走子状态投影到剩余状态上来实现的。利用该平台与相干输入光，我们实验模拟了测量诱导的单粒子量子动力学。我们展示了仅在最后一步进行单次测量的动力学与演化过程中包含测量的动力学之间的差异。为此，我们研究以回归性（即行走子回到起始位置的概率）作为品质因数，并在两种情况下进行测量。我们追踪了 36 个时间步内回归概率的发展，并观察到递归与瞬态演化的出现，此为不同测量方案所致效应，是仅出现在量子系统中的特征。我们对所观测单粒子条件量子动力学的模拟不需要真正的量子粒子，而是用相干光演示的。